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从牛痘到抗生素
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:1543    更新时间:2007/5/29
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危险的实验

18世纪终了时,医学界开始对人体有了相当的了解。

医生们注意到一件奇妙的事情,就是某种疾病人一生只会染患一次,好像身体会记住那种疾病,保护自己不再受到感染。

天花就是其中的一种。土耳其某个村庄的农民很早以前就知道这件事,甚至找到独特的预防方法,一有人染上天花,就用针刺患者的水泡,然后刻意用这支针刺穿健康人的皮肤,这些人就会染上天花,但是症状通常不会那么严重。

18世纪初期,英国贵族出身的蕾迪·玛莉·蒙塔古住在土耳其,她对农民的天花预防很有兴趣,便将这项技术带回了英国。

当时一个名叫爱德华·金纳的医生在英国中部的乡镇工作。他和许多医生一样,使用蒙塔古所传的技术预防天花。他进而发现,在为挤牛乳或照顾母牛的女人们进行预防接种后,她们完全没有出现天花的症状;即使天花在四周肆虐,家人也一个个死去,这些女人也不会得病。挤牛乳的女性偶尔也会染上一种类似天花的疾病,这种病的毒性较弱,原本只有母牛才会染上,因此称为牛痘。得过牛痘的人都不会得天花。为了确定这个发现,金纳认为必须跟学者一样做实验,于是在1796年,他为一名常在诊所出入的少年——健康的八岁孩子——在手臂上刮出两个小伤,再涂上取自牛痘水泡的液体。一星期后少年发烧,但是很快就康复了。经过几个星期,金纳又在少年的手臂上刮出小伤,这回涂上的液体,是从天花水泡中抽出的,一不小心就可能致命。如果这个少年能继续活蹦乱跳,就表示金纳的假设没错,牛痘能预防天花。承蒙幸运女神的眷顾,少年没事。金纳借助这个极端危险的实验,证明了天花是能够预防的。他把这项技术称为疫苗接种,是取自拉丁文中表示牛痘的词语。到了19世纪,天花的疫苗接种已经广为世人接受,麻脸的人日渐稀少了。

葡萄酒为什么变酸

路易·巴斯德于1822年在法国的多尔镇出生,他从小就喜欢画画,长大之后,兴趣却转到了化学上。

1856年,有个酿酒厂主人要求面见已是著名化学家的巴斯德。这家酿酒厂向来都用传统方式酿酒,先把添加酵母的葡萄汁液倒进大桶子里,然后放置几星期,葡萄酒的汁液就会自然产生酒精成分。这种使汁液变成酒精的过程称为发酵。发酵一停止,葡萄酒就差不多酿成了。

但不知为什么,有许多酒会在最后的装瓶阶段变酸,以致常常无法交货。

酒厂主人请巴斯德无论如何都要查出葡萄酒变酸的原因,巴斯德于是从酵母本身着手。经过几个月研究酵母和发酵的关系之后,他终于发现酵母中的小颗粒其实是活的,这些颗粒会不断增生,摄取养分,做运动,逐渐地长大,简直就和生物一样。我们现今把这种小生物称为。葡萄汁添加了酵母菌之后,这些小菌会吃食汁液所含的养分长大,并且不断地繁殖。酒精就在这个过程中产生,因此,酒精可以说是酵母菌的排泄物

那么葡萄酒为什么会变酸呢?巴斯德发现,美酒中的酵母菌是圆形的,酸酒中的却是细长形的,形状不一样是不是表示菌种本身不同?巴斯德进一步探查,又发现细长形的菌体和酵母菌是两回事,这种菌体排泄的不是酒精,而是有酸味的物质。这也就是说,要防止葡萄酒变酸,只要把这种菌体杀掉就行了。方法不难,巴斯德只是把葡萄酒加热到摄氏50度,就消灭了不受欢迎的菌体。

这个技术立刻在酿酒业者之间流传,不需多久时间,酿酒师就不再为葡萄酒变酸的问题烦恼了。这个技术——现在称为低温杀菌法”——后来也被用在酒类以外的饮料上,例如牛奶。凡是用这种方法杀菌的牛奶,包装盒上都会标示着低温杀菌。巴斯德因为这件事被推崇为葡萄酒业界的救世主,可是他并没有止步不前。

巴斯德领悟到,自然界里充满着微生物,而微生物的作用并不只是使果汁发酵,或是让葡萄酒变酸。他在1858年发表了全新的学说,主要内容是:如果微生物会危害葡萄酒,那么对人体应该也会,也就是说,人患病的症结就是微生物!这种微生物后来被命名为细菌bacteria),巴斯德的学说也就被称为细菌病因说

巴斯德的新贡献

1880年夏天,巴斯德的一名助手负责为实验用的几只鸡注射霍乱菌,通常鸡一被注入霍乱菌就会立刻发病而死。

可是因为这时候正好放暑假,助手忘了为鸡注射。装有霍乱菌的容器就在暑假期间搁着,等到暑假结束,才拿出来注射。结果出人意料之外,那些鸡并没有在短时间内死去,它们只是稍有点不适,很快就恢复精神了。

于是重新为这些鸡注射新鲜的霍乱菌,结果更是惊人,这回鸡根本没有发病!巴斯德想起金纳的天花预防接种,看来助手是在无意中为鸡注射了疫苗。巴斯德于是找来几只鸡,重复同样的步骤,并且用各种方法进行试验,终于制造出了有效的疫苗。这是继金纳之后,第一次制成的疫苗。

现在的问题是,制作疫苗的技术是否也能用来对抗其他疾病。1881年,巴斯德着手制造炭疽疫苗。炭疽是侵袭牛、羊、猪等家畜的疾病。巴斯德依照之前处理鸡霍乱的方式,首先调制减弱炭疽病原菌的水溶液,然后注入25只羊的体内,这些羊在几天之内显出症状,却没有死。然后巴斯德又在羊身上注射活的炭疽病菌,羊群果然没有得病!这个实验证明了他的假设是对的。

既然这种疫苗对动物有效,是否也能做出对人体有用的疫苗?

巴斯德和助手商量之后,决定先试做恐水病的疫苗。恐水病又名狂犬病,是狗常有的疾病,染病的狗会出现狂乱的行为。狂犬病最可怕的地方是被咬的人也可能发病,而一旦发病就要痛苦一个月以上才会死去,所以是当时的人最害怕的疾病之一。对巴斯德来说,这种疾病能同时传给动物和人是一个优点,因为制作的疫苗可以先在动物身上试打,然后才给人使用。

为了证明狂犬唾液中的某种成分就是病原,巴斯德做了许多实验。被狂犬咬到的人,脑部会受到侵袭。巴斯德知道这一点,就先把得病的狂犬脑部晒干磨成粉末,调成水溶液,以减弱溶于水中的病原菌,再当成疫苗注射在狗身上。巴斯德重复做了许多次这个实验,终于制成预防狂犬病的疫苗。18857月初,有一名少年被带到他的实验室,这个名叫约瑟夫·迈斯塔的少年被疯狗咬了,如果不想个办法,可能活不到秋天。少年的父母相信巴斯德,让他为儿子注射了12支狂犬病疫苗。幸好疫苗发挥了效力,正如巴斯德所期待的那样,迈斯塔捡回了一条命。人类可以用的最早的狂犬病疫苗也就此诞生了。

由于这次的成功,支持巴斯德的细菌病因说的学者越来越多。许多学者开始针对其他疾病的疫苗展开激烈的研发竞争。1897年出现伤寒疫苗,1913年白喉疫苗研发完成。过去这些疾病一年要夺去几千名幼童的性命。脊髓灰质炎(小儿麻痹症)长期以来都是人们所畏惧的疾病,但是在20世纪50年代,也因为有了疫苗而几近绝迹。到了20世纪60年代,麻疹、风疹、流行性腮腺炎(肿痫腮)等的疫苗也都出笼了。以往几乎每个小孩都会至少得一次这些所谓的幼儿病,现在罹患这些疾病的小孩已经很少见了。

从这儿我们可以理解,天花疫苗最早出现,也最快在地球上绝迹的意义。第二次世界大战结束时,世界卫生组织(WHO)成立。这个由联合国运作的机关为有天花患者的所有国家的所有国民进行预防接种,获得了极大的效果,并在1977年宣布天花已在地球上消灭了。人类最后罹患天花的人是一个埃塞俄比亚男性。现在这种危险的天花病毒只留下少许,保存在几个研究机关里。

抗生素的诞生

光靠一种疫苗有时候并不够,而即使打了疫苗接种,也可能因为得过某种疾病,使得免疫系统无法顺利应付新的病原菌。

例如会强烈产生全身症状的败血症,就是由病原菌——致病的细菌——所导致的感染症,以前有许多人因此病而死。败血症有时会因手指上的一点小伤而发病。最早治疗感染症的方法纯粹是在偶然间发现的。1928年,在伦敦一家医院执勤的医师亚历山大·弗莱明有一天不经意地发现,容器里的细菌都死了,因为上面有一层绿色的霉。霉是一种菌体,当时已为人所知,这种绿色的霉就称为青霉菌Penicillium)。

弗莱明这时忽然想到,或许可以用这种青霉菌来击退病原菌。可是,要在实验中培养分量足够的青霉菌并不容易。事实上,他总共花了10年,才大量培养出这种细菌,1944年,使用青霉菌做成的药物终于问市。这种药物称为盘尼西林。光是使用盘尼西林的第一年,就拯救了好几千名在第二次世界大战中受伤的士兵。

可是,盘尼西林并不是对所有病原菌都有效,其中尤以对结核菌最为无力。有些学者相信一定还有其他细菌可以做成药物,就继续研制新药,并在20世纪40年代终了时制成最早的结核菌特效药。由于这种药物,结核才变得能够治疗。对抗其他病原菌的药物也陆续研发出来,这些药物统称为抗生素。在现今时代,抗生素已成了医生不可或缺的治疗用药。

盘尼西林在医疗上使用50多年后,医师又面临了另外一个问题,新型的病原菌不断出现,原先所仰赖的抗生素变得效用全无。这种病原菌已经对抗生素产生抗力,亦即具有耐力,因此早该在世界上消失的疾病,又在世界各地卷土重来。结核病就是一个例子,在发展中国家,依然不断有人死于结核病,而且如同先进国家在百年以前的情况,变成很常见的疾病。

有耐性的病原菌也可以说是进化论的现成例子。所有物种都会随着时间逐渐变化,病原菌也是生物,而且有不计其数的种类,进化论对这些病原菌当然也适用。有极少数病原菌能够忍受抗生素,它们能在因抗生素而改变的环境中存活,并且留下后代,这些后代也继承了上一代的特质,于是就出现了耐得住抗生素的病原菌。耐不住抗生素的病原菌都一个个死去,最后只剩下具有耐性的病原菌不断繁衍。

病原菌实在很善于适应环境的变化,有些竟然能在几个月之内就习惯新的抗生素!如果病原菌照这样进化下去,以后我们要如何对抗疾病呢?有许多学者已经在为未来感到忧心。

人和病原菌一直都在对抗,这场战争可能永远也不会终止,因为病原菌的进化,以前的特效药失去了效用,全新的病原菌还会源源不断地出现!感冒病毒就曾在19181920年肆虐,夺去世界上约一千五百万人的性命。

20世纪80年代,可怕的艾滋病毒(HIV)开始流窜,目前已经有数千万人受到感染。而在1995年,埃博拉病毒也使数百人在短时间内死亡,远比艾滋病毒危险。这种疾病会不会像过去的瘟疫一样,在人类还无法控制时蔓延开来,目前还不知道。无论如何,要避免新瘟疫的扩展,就必须尽快作更进一步的研究。

 

http://www.bj.xinhuanet.com/bjpd-whsd/2003-04/11/content_388512.htm

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